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【摘要】：矿山生产中使用的球磨机衬板是球磨机的主要易损件。磨机运行时，衬板受到介质和物料的冲击、磨损和矿浆腐蚀，造成衬板的冲击。磨损、疲劳磨损、剪切磨损、磨粒磨损和化学腐蚀等，使衬板成为矿山生产的主要成本。初步估计，国内矿山湿磨衬板市场规模达数十亿。由高锰钢和合金钢制成的衬板在湿式球磨机中的使用寿命相对较低。当代性能优良的高铬铸铁材料特别适合这种湿磨料磨损场合，而单一的高铬铸铁则不具备强韧结合的优良性能，需要制成双金属材质采用高韧性碳钢复合，但由于传统复合铸造型腔中的氧气会氧化预制金属，导致界面结合质量不高。本文利用消失模铸造的特殊负压工艺和还原气氛，研究开发了适用于矿山湿法球磨机的双金属液体消失模复合铸造工艺。铬铸铁/碳钢双金属衬里。首先，采用稀土、钙、硅和少量低熔点金属组成的复合改性剂，改善共晶高铬铸铁的显微组织和冲击韧性。然后，对高铬铸铁/碳钢双金属衬板复合的铸造工艺进行了系统研究：利用有限元软件进行数值模拟（，），力学模型计算的相分析双金属液体消失模复合铸造工艺的可行性；为提高复合界面质量，基于信息采集技术和传热模型理论计算，通过温度场试验，探索碳钢和高铬铸铁的合理浇注顺序，最佳复合温度和浇注间隔时间；为了提高工艺设计的效率，基于C#平台和数据库技术开发了双金属液体消失模复合铸造工艺设计系统；最终采用CAD/CAM技术快速制作出双金属衬板的EPS图案，并在定量浇注法中，以3个浇注间隔进行双金属衬板铸件的试制。 60 年代、75 年代和 90 年代。

为验证工艺的合理性：通过微机控制的电子万能试验机、摆锤冲击试验机、洛氏硬度计、显微硬度计测试工艺试样的相关力学性能；采用电子显微镜（SEM）、能量色散X射线光谱仪（EDX）和X射线衍射分析仪（XRD）对工艺样品及其界面的微观结构进行分析；最后，在湿式球磨机全工况下，双金属复合衬板和原合金钢衬板在尺寸方向上间隔排列，进行装机磨损对比试验出去。 复合变质作用表明，高铬铸铁晶粒明显细化，纤维状菊花簇转变为孤立分散的小块，冲击韧性显着提高。 双金属衬板凝固过程的热-结构耦合结果表明：高温碳钢液的后续浇注为界面附近冶金键的形成提供了必要的热力学条件：合适的热应采用处理工艺消除界面处的残余应力，防止材料在接合面产生裂纹；应减小衬板碳钢层圆弧面的设计半径，并在衬板凝固收缩后自动增大半径以补偿变形高铬合金复合衬板制作，以适应球磨机内的安装弧面。根据双金属液体消失模复合铸件的工艺分析：在浇注过程中或浇注后避免模具顶面和侧面塌陷的关键条件是整个模具提供一个足够大的P阻力（包覆层和型砂移动时单位面积上的阻力），采取加大抽真空和高强度包覆层（2-3mm）等措施，保证箱体不倒塌。在执行过程中不会发生；确定钢和铁的最佳结合温度（高铬铸铁表面1210℃，碳钢1550℃）；两种金属之间的最佳浇注间隔为75s； 复合界面位于碳钢层厚15.2mm的下限范围内。

对复合界面结构的研究发现：高铬铸铁表面润湿的碳钢液为其复合界面形核提供了条件，随后浇注碳钢液体复制了高铬铸铁的随机性。表面起伏的波纹，界面呈锯齿状，组织比较致密，没有明显的缩孔和疏松缺陷，处于良好的冶金结合状态；建立了过渡区传质模型，理论计算与电镜扫描结果一致。高铬铸铁从侧向碳钢侧进行短距离传质，扩散规律为衰减曲线；影响高铬铸铁-碳钢双金属衬板复合质量最重要的工艺参数是复合浇注时间间隔。如果间隔时间太短（60s），两种金属会形成对冲，变得混溶；如果间隔时间过长（90s），两种金属很难形成有效的冶金结合；如果间隔时间合适（75s）高铬合金复合衬板制作，两种金属的质量会更高。 , 足够强度和厚度的冶金结合。 双金属复合材料样品的力学性能有了很大提高，洛氏硬度达到16.5J/cm2，抗弯强度达到16.5J/cm2。安装试验结果表明，9个月后，碳钢/高铬铸铁双金属衬板仍保持光滑圆滑的圆弧过渡轮廓，厚度方向尺寸均匀减小，原有的高-铬银光泽依然保持；但由于冲击、腐蚀和磨损的循环交替作用，使原合金钢衬板表面轮廓变得粗糙和断续的冲击峰，厚度方向减小到仅10mm，衬板整个表面被完全氧化并出现红锈。 , 已报废，必须更换新的衬垫。衬板使用后减重结果对比表明，高铬铸铁/碳钢双金属衬板的相对耐磨系数是原合金钢衬板的3倍盘子。本文将消失模技术成功应用于生产二流体双金属复合衬里，将碳钢的高韧性和延展性与高强度、高腐蚀和耐磨性相结合。高铬铸铁的电阻。同时解决了硬度与韧性的矛盾，降低了生产成本。